Ensayos

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
UNIDAD PROFESIONAL TICOMÁN

DEPARTAMENTO DE LABORATORIO DE TALLERES
LABORATORIO DE ENSAYE DE MATERIALES

PRACTICA N°8
DUREZA BRINELL

ALUMNO: CRUZ CASTRO AGUSTÍN

GRUPO: 3AV1

FECHA DE ELABORACIÓN: VIERNES 04 DE MAYO DE 2012.
FECHA DE ENTREGA: VIERNES 18 DE MAYO DE 2012.
PROFESOR: ISAÍ ESCOBEDOJUÁREZ

CONSIDERACIONES TEÓRICAS

Dureza.

Técnicamente, se describe la dureza como la resistencia que presenta un cuerpo al ser penetrado o rayado por otro cuerpo duro.

El valor que nos define la dureza no puede ser dado de forma independiente, sino que depende, en todos los casos, del procedimiento de prueba usado, por medio de aproximaciones, se pueden relacionar las distintas medidas dedureza entre sí para lograr equivalencias.

Ensayo de dureza Brinell

Se comprime una bola de acero templada, de diámetro (D) 2,5; 5 ó 10mm, contra el material a ensayar con una fuerza P. Después de liberar la carga se mide el diámetro (d) de la huella con un dispositivo amplificador óptico. La dureza Brinell es un valor adimensional resultante de:

HB= PA= Pπ*D2D-D2-d2=PD22π1-1-dD2=2Pπ*D*D-D2-d2

Donde:
P= carga aplicada [kg].
D=diámetro del penetrador [mm].
d=diámetro de huella [mm].

* Norma

El ensayo se realiza de acuerdo con la norma ASTM E 10-78, la cual define la dureza Brinell como un método de ensayo por indentación por el cual, con el uso de una máquina calibrada, se fuerza una bola endurecida, bajo condiciones específicas, contra la superficie del material aensayar y se mide el diámetro de la impresión resultante luego de remover la carga.

Figura 1. Aplicación y descanso de carga, en ensayo de dureza Brinell.
(Cortesía de la Universidad del Trabajo del Uruguay).

* Cargas y diámetro de esfera usadas para el ensayo de dureza Brinell.

Diámetro del penetrador [mm] | Carga [Kgf] |
| 30 D2 | 10 D2 | 5 D2 | 2.5 D2 |
10 | 3000 | 1000 | 500 |250 |
5 | 750 | 250 | 125 | 62.5 |
2.5 | 187.5 | 62.5 | 31.2 | 15.6 |
Signo abreviado | HB 30 | HB 10 | HB 5 | HB 2.5 |

En algunos materiales, la penetración provoca una deformación en la huella, la cual puede llegar a dar una información falsa a la hora de medir el diámetro.

* Equipo

* Durómetro
El equipo utilizado para realizar este ensayo se llama durómetro Brinell ygeneralmente consiste de una maquina que soporta la probeta y aplica una carga predeterminada sobre un balín que está en contacto con la probeta. La magnitud de la carga está limitada dentro de ciertos valores. El diseño de la máquina de prueba debe ser tal que no permita un movimiento lateral del balín o de la probeta mientras se está aplicando la carga.

* Indentador
El balín estándar para laprueba de dureza Brinell debe ser de 10 mm de diámetro con una desviación de este valor no mayor de 0.005mm en el diámetro. Puede usarse el balín que tenga una dureza HV de por lo menos 850 usando una carga de 98N (10 kgf) en materiales que tengan una dureza no mayor de 450 HB o un balín de carburo de tungsteno en materiales con una dureza no mayor de 630 HB. La prueba de dureza Brinell no serecomienda en materiales que tengan una dureza mayor de 630 HB.
El balín debe ser pulido y estar libre de defectos; en las pruebas de investigación o de arbitraje debe informarse específicamente el tipo de balín empleado cuando se determinen durezas Brinell que sean mayores de 200.

* Micrómetro óptico
Las divisiones de la escala micrométrica del microscopio o de otros dispositivos de mediciónque se usen para medir el diámetro de la huella, deben permitir una medición directa en décimas de milímetro con una aproximación hasta 0.02 mm. Este requisito se aplica únicamente al diseño del microscopio y no es un requisito para la medición de la huella.

* Probeta

La forma de la probeta utilizada en los ensayos de dureza no está estandarizada. Sin embargo, el espesor de la probeta...